612

Изучение геометрии скольжения на примере ГЦК монокристалла и расчет фактора Шмида для различных систем скольжения

Лабораторная работа

Математика и математический анализ

Действующие системы скольжения и их количество для никеля при ориентировке кристалла. Системы скольжения и их количество при ориентации кристалла своей осью внутри стереографического треугольника 001\0-11\-1-11.

Русский

2013-01-06

71 KB

44 чел.

Отчет по лабораторной работе

Изучение геометрии скольжения на примере ГЦК монокристалла и расчет фактора Шмида для различных систем скольжения

Цель работы

  1.  Закрепление теоретических знаний по темам: Кристаллографическая природа пластической деформации, Критическое напряжение сдвига и Геометрия скольжения.
    1.  Приобретение навыков работы со стереографической проекцией.
      1.  Приобретение практических навыков по расчету фактора Шмида.

Действующие системы скольжения и их количество для никеля при ориентировке кристалла [100].

При ориентировке кристалла [100] будет действовать 8 систем скольжения:

  1.  (111) [-101]
  2.  (111) [1-10]
  3.  (-111) [-1-10]
  4.  (-111) [101]
  5.  (1-11) [10-1]
  6.  (1-11) [011]
  7.  (-1-11) [-10-1]
  8.  (-1-11) [0-11]

Расчет фактора Шмида для ориентировки кристалла [100].

- угол между нормалью к плоскости скольжения и осью кристалла;

- угол между направлением скольжения и осью кристалла;

cos =

cos =            = 0,58

cos =            = 0,71

coscos=0,58∙0,71=0,41

Фактор Шмида при ориентировке кристалла [100] равен 0,41.

Системы скольжения и их количество при ориентации кристалла своей осью внутри стереографического треугольника 001\0-11\-1-11.

Для выбранной ориентации оси растяжения системой скольжения с наибольшим фактором Шмида является система (11) [01].Такую систему называют первичной. В процессе деформации направление скольжения [01] должно поворачиваться к оси растяжения. Чтобы рассмотреть последующие изменения в действующих системах скольжения, более удобно полагать, что не направление скольжения приближается к оси растяжения, а наоборот ось растяжения поворачивается к направлению скольжения. Поэтому на рисунке показывается перемещение полюса Р в направлении полюса [01]. Через некоторое время ось растяжения попадет на границу стереографического треугольника [001](), и дальше в  следующий  стереографический треугольник, но в нем системой скольжения с наибольшим  фактором Шмида является система (11) [01]. Это означает,  что с этого момента ось растяжения  должна приближаться к направлению скольжения [01], тогда ось растяжения снова попадет в первый  стереографический треугольник и вступает в действие первичная система. Система (11) [01] называется вторичной. Процесс продолжается до тех пор, пока ось растяжения не попадет в положение, соответствующее ориентировке [2]. В этом положении одновременно действуют обе системы скольжения, т.е первичная и вторичная.

Такое скольжение называют двойным или множественным. Через некоторое время оно приведет к локализации деформации в шейке образца, упрочнению кристалла и его разрушению. Из-за множественного характера скольжения сдвиговая деформация (пластичность) ГЦК кристаллов не превышает 100%  (существенно меньше, чем в ГП кристаллах). При ориентировке 001 действует 8 систем скольжения, это отвечает четырем плоскостям с двумя направлениями скольжения в каждой, из которых одновременно может быть использовано только одно.

Вывод: закрепила теоретические знания по темам: «Кристаллографическая природа пластической деформации», «Критическое напряжение сдвига» и «Геометрия скольжения». Приобрела практические навыки по расчету фактора Шмида и работы со стереографической проекцией. Особенностью ГЦК кристаллов является то, что они имеют много систем скольжения, и следовательно их трудно ориентировать для действия только одной системы. Поворот направления скольжения к оси растяжения кристалла (направление скольжения принадлежит системе скольжения с наибольшим фактором Шмида) неизбежно приведет к сдвигу по другим системам скольжения, в которых из-за поворота фактор Шмида возрастает.

Для того чтобы показать, какие системы скольжения действуют в кристалле при данной ориентации оси растяжения, необходимо знать угловые соотношения между направлением, плоскостью скольжения и осью растяжения. Чтобы определить ориентацию плоскостей и направлений скольжения в кристалле необходимо знать ориентировку кристалла. Для этого строят стереографическую проекцию. Она является геометрическим построением на плоскости, в котором сохраняются и могут быть измерены угловые соотношения между плоскостями в кристалле. Из-за множественного характера скольжения сдвиговая деформация (пластичность) ГЦК кристаллов не превышает 100%. При ориентировке 100 действует 8 систем скольжения, это отвечает четырем плоскостям с двумя направлениями скольжения в каждой, из которых одновременно может быть использовано только одно. Фактор Шмида для такой ориентировки равен 0,41. При ориентации кристалла своей осью внутри стереографического треугольника 001\0-11\-1-11, действуют две системы скольжения: (11) [01] – первичная, (11) [01] - вторичная. Такое скольжение называют двойным или множественным. Через некоторое время оно приведет к локализации деформации в шейке образца, упрочнению кристалла и его разрушению.


-101

-111

-1-11

-1-10

-110

100

1-11

111

101


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23202. Філософське мислення та його специфіка 30 KB
  Філософське мислення та його специфіка. Філософський стиль мислення з’являється тодіколи людина починає масштабно мислити і шукати оптимальний варіант свого життя. Філософський тип мислення є не тільки любов’ю до мудрості. рівнях: звичайний буденнийпочуття; теоретичниймислення; практичнийна осн.
23207. Діалектика та метафізика як філософські методи 38.5 KB
  Діалектика метод філософського дослідження при якому речі явища розглядаються гнучко критично послідовно з врахуванням їх внутрішніх протиріч змін розвитку причин і наслідків єдності і боротьби протилежностей. Метафізика метод протилежний діалекціку при якому об'єкти розглядаються: відособлено як самі по собі а не з точки зору їх взаємозв'язаної ; статично ігнорується факт постійних змінсамору хурозвитку; однозначно ведеться пошук абсолютної істини не приділяється уваги протиріччямне усвідомлюється їх єдність....
23208. Основні функції філософії 37.5 KB
  Основні функції філософії: У межах цілісної структури філософії основні функції філософії взаємопов'язані і взаємно детермінують одна одну. Розглянемо спочатку взаємний зв 'язок світоглядної і онтологічної функцій філософії. Але ще в античній філософії були розроблені різні варіанти онтології. Суттєвою функцією філософії є пізнавальна.
23209. Основні рівні буття 38.5 KB
  Основні рівні буття. Буття належить до числа тих системотворчих понять які покладені в основи філософії багатьма мислителями як минулого так і сучасного. Перший аспект проблеми буття: а Що існує – Світ. Суть проблеми полягає в існуванні суперечливої єдності неминучого вічного і минулого змінного буття окремих речей ста нів людських та інших істот.
23210. Особливості розвитку та функціонування системи філософських категорії 47.5 KB
  Філософські категорії це найзагальнішігранично широкі поняття що виражають універсальні характеристики та відношення матеріального й духовного світу в які і через які здійснюється філософське мислення і які служать вихідними принципами пізнання і духовнопрактичного перетворення світу. У процесі пізнання категорії виконують вимоги логіки. Категорії матерія форма причина і ціль які ним були теж сформульовані чомусь не увійшли до цієї системи.